南京新通道工程團結圩大堤地基移位處理施工技術

董國銀，張海霞

（中交二公局第二工程有限公司，陜西 西安 710119）

1 工程簡介

寧高新通道跨石臼湖特大橋，全橋長12610m，橋梁分為兩段石臼湖特大橋和團結圩大橋，由大堤路基連接，橋梁分為左右幅，中間為城際軌道。橋梁下部結構采用雙柱式墩，鉆孔灌注樁基礎，橋臺為肋板式橋臺，上部結構采用裝配式預應力混凝土箱梁。

在施工過程中發現，由于受到大堤處8～12m厚淤泥影響，團結圩大橋右幅1#墩墩身發生偏位達到70cm，導致結構不能滿足設計要求；同時發現大堤兩側相鄰墩位均有偏移現象。結合地質情況判斷，造成這一現象的原因是臺后的土荷載及臺前設計的土荷載傳遞到軟弱下臥層淤泥及淤泥質粉質黏土對墩臺樁基形成擠壓。

前期設計院變更設計，采用高壓旋噴樁及止推樁等措施對團結圩大堤進行加固，但在施工了約300根高壓旋噴樁及3根止推樁再繼續高壓旋噴樁施工時，高壓旋噴樁施工范圍內的墩位偏移情況仍在加劇。

2 總體思路

根據現場實際狀況，確定團結圩大堤處理采用路改橋的方案，新增加了石臼湖415A#橋墩及團結圩0A#橋墩，團結圩與石臼湖連接采用先張法預應力空心板梁，原來已施工的下部結構樁基及橋臺承臺廢除，架設的小箱梁拆除。臺后填筑的路基卸載至設計新承臺頂面線，以維持大堤土體的穩定[1]。

新通道與大堤設置平交，為了橋梁與大堤能平穩地順接，在大堤轉角處設置轉角平臺，根據水利部門要求，大堤堤頂10m范圍內嚴禁設置公路樁基，因此轉角平臺范圍內采用11.8m普通鋼筋預制空心板梁跨越大堤。考慮行車舒適性，在大堤行車方向轉角平臺兩側設置6m搭板。

團結圩大堤改路在背水面0A#～0#墩之間下穿，改路起于團結圩大堤西側，從大堤背水坡下面穿越寧高新通道，止于團結圩大堤東側。路線全長617.875m，設計速度為30km/h。

3 施工難點

（1）調整后的基樁中，414#、415A#、0A#、0#橋墩樁基與素混凝土樁平面位置沖突，施工時需采取沖擊鉆配合旋挖鉆施工，施工工效低。

（2）在新通道處理施工時，需做好施工組織并嚴格執行，以免對新結構物及輕軌下部結構造成再次偏位及擠壓受彎產生裂縫等次生災害。

（3）工程工期較緊，為不影響石臼湖特大橋架梁施工進度，大堤處理施工前需將運梁通道進行改移，施工組織難度大。

（4）考慮涉水工程交叉施工作業，深層攪拌樁施工需在箱梁架設前施工完成，否則箱梁架設后，攪拌樁機無法就位施工，這會影響到主線施工的工作面。大堤防護路基施工需先破除現有大堤道路路面，將影響施工期間的交通。

4 施工技術

4.1 總體施工思路及原則

（1）總體施工思路。因為總體工期緊，所以要保證公路箱梁連續架設不得中斷，即在團結圩左幅通過搭設棧橋的方式作為運梁通道，并在湖區內通過變幅平臺進行變幅運梁，同時需要防止團結圩在處理過程中產生次生災害。施工時，需對大堤進行交通管制，施工重車及社會車輛統一進行改道[2]。團結圩處理總體思路：先采用汽車吊，利用提梁平臺拆除已經架設的預制箱梁，箱梁拆除完畢后，廢除原結構物，可先在413#墩、1#墩打設鋼板樁圍堰，以便于結構物拆除；同時，在下部結構施工中，對414#～0#墩范圍內土體按設計要求進行迎水面和背水面同步對稱、均衡卸載，并按施工水利部門要求進行深層攪拌樁及位于橋梁正下方部分大堤改移道路路基施工，然后進行樁基、承臺、立柱、蓋梁各道工序的施工；下部結構施工完畢即進行預制梁、板的架設工作；最后施工橋面系、剩余道路及涉水工程。

（2）總體施工原則。①按照設計要求，大堤迎水側和背水側及左右幅兩幅同步、對稱均衡卸載，嚴禁隨意卸載或將土方挖出集中堆放在一起，避免造成局部荷載過大引起下部淤泥蠕動，擠壓輕軌樁基，卸載時考慮到鉆機施工平臺，分兩次進行卸載，第一次卸載土方約為9219m3，第二次卸載土方約為1972m3。卸載的土方暫時存于后場，以便后續作為反壓護道填筑的土方。②樁基施工順序為從大堤向湖區和團結河兩側方向進行，即先施工415A#、0A#樁基，再施工414#、0#樁基，最后施工413#、1#樁基。為了避免新施工的樁基再次偏位的次生災害，樁基施工時，務必按照此順序進行。③大堤背水側結構物需在改路施工完成后進行。④施工過程中，優先保證新通道主線的施工[3]。

4.2 施工組織與施工技術

（1）施工準備。①架梁通道及變幅平臺搭設。左幅大橋箱梁東側搭設鋼棧橋，團結圩段221m（0#～8#墩）、石臼湖段115m（414#～410#墩），共計336m，與團結圩大堤平交，作為運梁通道以及施工重車便道；在石臼湖特大橋兩幅箱梁之間利用支棧橋搭設架梁變幅鋼平臺，當變幅鋼平臺與鋼棧橋搭設完成后，通過架梁通道及變幅平臺使湖區段左右幅架梁施工正常進行。②施工便道改移。為防止團結圩大堤處理施工時，施工荷載對新結構物造成次生災害，施工時，將限制現有施工便道通行，施工中所有施工車輛均不得從大堤通過。施工車輛由團結圩右幅棧橋經輕軌之間路基繞行至左幅便道，最后經左幅棧橋離開，施工車輛繞行距離約為700m。施工時，注意路基與混凝土路面施工便道連接時設計成雙向轉彎，增大轉彎半徑及減小路面縱坡，確保行車安全[4]。

（2）小箱梁拆除。搭設提梁平臺，利用提梁平臺作為箱梁拆除作業場地。拆除小箱梁采用徐工160t和徐工200t汽車吊進行，拆除的小箱梁運至梁場儲存。吊車拆除箱梁的立面示意圖如圖1所示。團結圩大堤作為施工便道，主要施工車輛均通過大堤通行，為了防止次生災害發生，需將施工便道改移，大堤上設置凈寬2.5m的限寬砼實體墩，在大堤處理期間，僅允許小型轎車通過，嚴禁施工重車通過大堤。

圖1 吊車吊裝梁時的立面圖

（3）原結構物拆除。小箱梁拆除施工完成后，按設計要求對大堤填土進行部分卸載，然后拆除團結圩大橋0#臺、1#墩和石臼湖特大橋414#臺、413#墩，與此同時，進行水利部分的深層攪拌樁、施工改移道路路基工程的施工。對原結構物拆除主要包括路基卸載、橋臺拆除、橋墩拆除等。路基要求最終卸載位置與公路承臺頂和大堤改路頂面標高保持一致；橋墩拆除要求老樁不可與承臺連接，老樁頂標高低于承臺底標高1m以上；橋臺拆除要求橋臺承臺不與新承臺接觸即可。

（4）大堤卸載。大堤卸載主要從施工活載和大堤土方靜載兩方面進行考慮。由于施工期間重車較多，活載較大，引起次生災害的風險較大，樁基礎施工過程中，調整車輛運輸通道，將施工重車調整至左幅棧橋，經由路基便道進出施工現場。考慮到團結圩左幅棧橋在大堤處理期間的交通壓力，對大堤不實行全禁止通行，小型轎車、電瓶車均通過大堤出入項目部及施工現場，大堤設置限寬實體墩及交通協勤進行交通管制。為了便于鉆孔灌注樁施工，大堤卸載分兩次進行，第一次卸載為限制活載、部分土方卸載以及大堤輕軌現澆箱梁支架拆除，土方卸載由大堤路面向兩側按適當坡度進行卸載，對于湖區段，考慮到便于鉆機就位，第一次卸載至標高+13.000m左右；對于大堤背水側，按照設計地面線進行卸載，鉆機可直接由主棧橋側便道進入施工，卸載完成后，對樁基、改移道路路基施工均比較方便。卸載完成后，先進行橋梁下部的改移道路路基施工，然后進行鉆孔灌注樁和多頭小直徑深層攪拌樁施工。待樁基強度達到設計要求后，湖區段即可進行第二次卸載至設計地形。大堤卸載采用挖機挖出土方，由自卸車運送至指定地點傾倒。

（5）橋梁下部結構施工。石臼湖特大橋南引橋413#墩左、右幅和團結圩大橋左幅1#墩在小箱梁拆除完成后，搭設鉆孔平臺和鋼板樁圍堰，利用提梁平臺及鉆孔平臺拆除蓋梁、立柱、系梁等，鉆孔平臺全部搭設完成，進行樁基施工。團結圩大橋右幅1#墩已經拆除了下部構造，可以直接搭設鉆孔平臺，進行基樁施工。承臺施工采用鋼板樁圍堰法或土圍堰法，承臺施工完成后，施工立柱和蓋梁。

（6）箱梁預制及架設施工。新增的24m、25m預制小箱梁利用梁場原有的預制臺座進行預制施工，16.442m先張法預應力空心板梁從附近專業梁板加工廠購買，11.8m鋼筋混凝土空心板利用后場場地作為新建預制場，進行集中預制施工。主線箱梁擬采用架橋機架設，單幅梁架設完畢后，對架橋機拆除至另一半幅進行組裝和架設。11.8m鋼筋混凝土板由于重量輕，可直接采用2臺50t汽車吊抬吊安裝。

（7）轉角平臺施工。左幅運梁通道及右幅鋼棧橋連接施工便道均與轉角平臺平面位置沖突，湖區預制箱梁架設完成及左、右幅鋼棧橋局部改道后，進行轉角平臺的施工。

（8）其他工程。主線箱梁架設完成后，進行橋面系、剩余道路及涉水工程的施工。

5 結束語

南京新通道工程團結圩大堤地基移位處理施工對原路基進行限載處理，并將原大堤路基調整為橋梁結構現場施工，保證了大堤穩定及設計要求，減少了橋梁結構施工及使用安全風險，滿足了使用功能并提高了施工工效。通過項目部精心組織、精細施工，順利完成了新通道工程團結圩大堤移位處理施工任務，為類似工程施工提供了參考。